Анамнестические, клинико-лабораторные и молекулярно-генетические особенности пациентов с неонатальным сахарным диабетом

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Неонатальный сахарный диабет (НСД) относится к группе редких гетерогенных заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией, возникающей в первые 6 мес. жизни ребенка. В некоторых случаях, при наличии вариантов в каузативном гене, НСД может быть верифицирован в возрасте от 6 до 12 мес. [8, 20, 32]. Частота встречаемости НСД по данным литературы варьирует от 1 : 90 000 до 1: 500 000 живых новорожденных [13, 20, 25, 28, 32] с более высоким уровнем распространенности в обособленных популяциях, например в странах Ближнего Востока (1 : 21 000–29 000), что обусловлено сохранением инбридинга [24].

В настоящее время выделяют две основные формы НСД: транзиторный неонатальный сахарный диабет (ТНСД) и перманентный неонатальный сахарный диабет (ПНСД), а также синдромальные варианты этого заболевания. ТНСД характеризуется наступлением клинико-лабораторной ремисии после манифестации и высоким риском редицива в подростковом возрасте. При ПНСД ремиссия заболевания не наступает [2, 5, 20, 24].

НСД относится к моногенным формам сахарного диабета (СД). В настоящее время известно более 25 генов, варианты в которых приводят к его развитию (ABCC8, KCNJ11, GCK, GATA4, GATA6, PDX1, EIF2AK3, FOXP3, GLIS3, INS, INSR, HNF1B, IER3IP1, PTF1A, NEUROD1, NEUROG3, RFX6, SLC2A2, SLC19A2, WFS1, ZFP5, KCNMA1, CACNA1D и др.) [20, 33]. Кроме того, выделяют хромосомные аберрации импринтированного локуса в 6q24 (однородительская дисомия хромосомы 6; дупликация отцовской копии хромосомы 6; гипометилирование ICR копии материнской хромосомы 6q24), обусловливающие развитие ТНСД [5, 20, 32].

Более половины всех случаев НСД обусловлены мутациями в генах KCNJ11 и ABCC8, кодирующих белки АТФ-зависимых K⁺-каналов β-клеток поджелудочной железы, которые играют главную роль в глюкозостимулированной секреции инсулина [20].

Глюкоза, поступая в β-клетку с помощью глюкозного транспортера GLUT-2, метаболизируется, что приводит к накоплению АТФ, который ингибирует АТФ-зависимые K⁺-каналы, вызывая их закрытие. Деполяризация клеточной мембраны и увеличение концентрации ионов Са⁺⁺ внутри клетки индуцирует секрецию инсулина. Активирующие варианты в гене KCNJ11, кодирующем субъединицу Kir6.2, и в гене ABCC8 — рецепторе сульфонилмочевины SUR1, приводят к искажению процессов закрытия АТФ-зависимых K⁺-каналов. K⁺-каналы остаются открытыми, в связи с чем не происходит достаточной стимуляции выхода инсулина в кровоток в ответ на гипергликемию [13, 25, 32].

Гораздо реже при НСД встречаются гетерозиготные инактивирующие варианты в гене INS, вызывающие снижение функции проинсулина и преждевременный апоптоз β-клеток поджелудочной железы [20, 32].

Кроме того, причиной НСД могут быть гомозиготные и компаунд-гетерозиготные инактивирующие варианты в гене GCK, кодирующем ключевой фермент β-клетки, который играет решающую роль в секреции инсулина. Снижение активности фермента приводит к повышению порога чувствительности β-клеток к глюкозе и снижению секреции инсулина. При синтезе измененной GCK нарушаются процессы накопления гликогена в печени, ускоряется глюконеогенез, что приводит к увеличению продукции глюкозы при физиологических концентрациях инсулина и усиливает гипергликемию натощак [1, 4].

Развитие НСД, сопряженного с вариантами в генах EIF2AK, FOXP3, IER3IP1, WFS1, обусловлено гибелью β-клеток [5, 20].

Существуют также формы НСД, обусловленные вариантами в генах семейства GATA. Ген GATA6 экпрессируется в тканях эндо- и мезодермального происхождения, включая кишечник, легкие, сердце и поджелудочную железу, что объясняет формирование дефектов в данных органах и системах. Кроме того, гены GATA6 и GATA4 участвуют в регуляции постэмбриональной функции ацинарных клеток, образующих ткань поджелудочной железы. В этих случаях НСД может сочетаться с врожденным гипотиреозом и пороками развития сердечно-сосудистой системы [33].

Выделяют НСД в структуре редких наследственных синдромов, ассоциированных с вариантами в генах: EIF2AK3 (синдром Уолкотта – Раллисона), FOXP3 (IPEX-синдром), SLC2A2 (синдром Фанкони – Бикеля), SLC19A2 (синдром Роджерса), KCNJ11 (DEND-синдром), GLIS3 (NDH-синдром), KCNMA1 (синдром Liang – Wang), INSR (синдром Донохью) и др. [5, 10, 23, 33].

НСД в структуре синдрома Уолкотта – Раллисона может сочетаться с задержкой роста, скелетной эпифизарной дисплазией и тяжелой патологией печени (гепатит, печеночная недостаточность). Реже отмечаются другие компоненты, такие как экзокринная недостаточность поджелудочной железы, гипотиреоз, рецидивирующие инфекции и задержка развития, а также почечная недостаточность, в том числе острое повреждение почек, существенно ухудшающее прогноз для жизни пациентов [5, 31].

IPEX-синдром (Immunodeficiency, Polyendocrinopathy, Enterophaty, X-linked Syndrome) относится к группе аутоиммунных полигландулярных синдромов и характеризуется триадой — аутоиммунная энтеропатия, полиэндокринопатии, поражение кожи и слизистых оболочек. В структуру синдрома кроме ПНСД входит выраженная задержка развития, первичный иммунодефицит, аутоиммунное поражение щитовидной железы, реже аутоиммунная цитопения, пневмонит, нефрит, гепатит, артрит, миозит, аллопеция и др. [5, 11].

Синдром Донохью (лепречаунизм) — тяжелая форма инсулинорезистентности, возникающая вследствие биаллельных мутаций в гене рецептора инсулина (INSR). Данный синдром характеризуется тяжелым течением с выраженной клинической симптоматикой и неблагоприятным прогнозом. Основными клинико-лабораторными признаками синдромов резистентности к инсулину являются acanthosis nigricans, значительное повышение уровня инсулина в плазме крови при отсутствии ожирения, избыток андрогенов и, как правило, развитие НСД [3].

Гетерогенность генетических вариантов при НСД, полиморфизм его клинических проявлений, широкий спектр поражения органов и систем при синдромальных формах обусловливает необходимость своевременной верификации диагноза с использованием молекулярно-генетического исследования (МГИ), позволяющего идентифицировать механизм клеточного повреждения и персонифицировать лечение пациента.

В нашем исследовании представлены результаты клинико-лабораторного, инструментального и молекулярно-генетического обследования и лечения 14 пациентов с НСД, ассоциированными с вариантами в генах: ABCC8, KCNJ11, GCK, GATA6, WFS1, CACNA1D, EIF2AK3, FOXP3, PAX4, INSR, IGF1R.

Цель — повысить эффективность диагностики НСД на основе анализа анамнестических, клинико-лабораторных и молекулярно-генетических особенностей пациентов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследовано 14 пациентов с НСД, наблюдающихся в Клинике ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России, из них 5 (35,7 %) мальчиков и 9 (64,3 %) девочек. Возраст пациентов на момент исследования составил от 2 мес. до 21 года, что соответствует периоду наблюдения (средний возраст составил 6 лет).

Всем детям проведено комплексное обследование, включающее анализ анамнестических данных (возраст манифестации, наследственный анамнез), антропометрическое исследование и оценка нутритивного статуса новорожденных (использовали гендерные номограммы Фентона и INTERGROWTH-21), биохимический и гормональный анализ крови (инсулин, с-пептид). Мониторинг гликемии выполняли с использованием систем непрерывного flash-мониторирования.

МГИ было выполнено 12 (85,7 %) пациентам в медико-генетической лаборатории ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России, в отделении наследственных эндокринопатий ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России и в лаборатории пренатальной диагностики наследственных и врожденных болезней человека ФГБНУ «НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта» в рамках программы «Альфа-эндо»; двое пациентов ожидают молекулярно-генетического подтверждения диагноза НСД.

У большинства пациентов МГИ проведено методом массового параллельного секвенирования (NGS) на наличие вариантов из таргетной панели «Сахарный диабет — гиперинсулинизм», включающей 46 генов (ABCC8, AKT2, ALMS1, ARMC5, BLK, CACNA1D, DIS3L2, EIF2AK3, FOXA2, GATA6, GCG, GCGR, GCK, GLIS3, GLUD1, GPC3, HADH, HNF1A, HNF1B, HNF4A, IGF1, IGF1R, INS, INSR, KCNJ11, KDM6A, LIPE, MC3R, MC4R, NEUROD1, NSD1, PAX4, PDX1, PGM1, PIK3CA, PPARG, PPP1R3A, PTF1A, RFX6, SH2B1, SIM1, SLC16A1, TUB, UCP2, WFS1, ZFP57), у 2 детей методом прямого секвенирования по Сэнгеру отдельных генов (GCK, KCNJ11). Кроме того, одному пациенту с синдромом IPEX (immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked) выполнено таргетное секвенирование с использованием генетической панели «Первичный иммунодефицит и наследственные анемии», включающей 368 генов, связанных со стойкими иммунными дисфункциями. МГИ также проведено 5 родителям из трех семей.

Патогенность вариантов оценивали, используя международные рекомендации American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) и российского руководства по интерпретации данных NGS [6].

Статистическая обработка данных исследования выполнена в программе Statistica 10 (StatSoft, США). Результаты представлены в виде Me [Q₁; Q₃], где Me — медиана, Q₁ и Q₃ — нижний и верхний квартили соответственно, а также средних, минимальных (min) и максимальных (max) значений.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Анамнестическая и клинико-лабораторная характеристика пациентов с НСД

У 4 (28,6 %) пациентов диагностирован ТНСД, у 8 (57,1 %) — ПНСД, у 2 детей в возрасте 2 и 4 мес. на момент исследования сохраняется потребность в инсулинотерапии. При этом у 3 (21,4 %) пациентов СД выявлен в структуре редких наследственных синдромов. Генеалогические данные пациентов с НСД представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Генеалогические данные пациентов с неонатальным сахарным диабетом

Table 1. Genealogical data of patients with neonatal diabetes mellitus

№ пациента / Patient No.	Ген / Gene	Отягощенная  Наследственность  по сахарному  диабету у родственников 1-й линии / Family history of diabetes  in first-degree  relatives	Отягощенная  Наследственность  по сахарному диабету у родственников  2-й линии / Family  history of diabetes  in second-degree  relatives	Кровнородственный  брак / Сonsanguineous  marriage
1	ABCC8	–	+	–
2	KCNJ11	–	–	–
3	KCNJ11	–	–	–
4	ABCC8 + GCK	+	+	–
5	GCK	+	+	+
6	GATA6	–	–	–
7	WFS1	+	+	–
8	EIF2AK3	–	–	+
9	CACNA1D + PAX4	–	+	–
10	FOXP3	–	–	–
11	INSR	–	–	–
12	–	–	–	–
13	IGF1R	–	+	+
14	–	–	+	–

 

Отягощенную наследственность по первой и второй линии родства имели 3 (21,4 %) пациента (табл. 1). Так, у матери пациента № 4 был диагностирован гестационный СД, у двоюродной сестры СД 1-го типа. У пациента № 5 с гомозиготной мутацией в гене GCK моногенная форма СД была верифицирована у отца, матери, дедушки и дяди по линии отца, а также у бабушки по материнской линии. У обоих родителей пациента № 7, с ранее диагностированным СД 1-го типа, выявлен гетерозиготный вариант в каузативном гене WFS1, аналогичный обнаруженному у пробанда. Другие родственники пробанда также страдали СД (бабушка по линии матери — СД 2-го типа без ожирения, тетя по линии отца — СД 2-го типа, компенсирован на ПСС, двоюродная сестра по линии отца — СД 1-го типа).

Еще в четырех семьях был выявлен СД только у родственников второй линии. Близкородственный брак зарегистрирован в трех семьях. Аналогичные данные о наследственном характере НСД отражают работы большинства авторов [14, 20].

При анализе анамнестических данных выявлено, что все пациенты имели отягощенный перинатальный анамнез: угроза прерывания беременности — 5 (35,7 %), анемия — 1 (7,1 %), обострение хронического пиелонефрита — 1 (7,1 %), многоводие — 2 (14,3 %). У двух матерей беременность протекала на фоне ранее выявленного СД, еще у одной был диагностирован ГСД. Недоношенными родились 6 (42,9 %) детей. Неблагоприятные антенатальные факторы затрудняли верификацию диагноза, в связи с высокой частотой транзиторных нарушений углеводного обмена в неонатальном периоде.

При оценке антропометрических данных выявлено, что при рождении низкую к сроку гестации массу тела имели 4 пациента, очень низкую — 2, и экстримально низкую — 3. Дефицит веса (ниже 3-го перцентиля) наблюдался у 7 (50 %) новорожденных, 4 из которых родились раньше срока. Задержка внутриутробного роста была зарегистрирована у 3 пациентов, вероятно обусловленное внутриутробным дефицитом инсулина, что отмечают и другие авторы [14, 20].

У 11 (78,6 %) исследуемых, заболевание манифестировало в 1-й месяц жизни, у 3 (21,4 %) было отмечено более позднее начало. Медиана возраста манифестации НСД составила 9 сут жизни [1; 52, 5]; min — 1 сут жизни; max — 4 мес. жизни. У 13 из 14 детей отмечался высокий уровень гликемии, средний уровень глюкозы составил 31,4 ± 8,1 ммоль/л. Низкие показатели инсулина и/или с-пептида были зарегистрированы у 6 (42,9 %) пациентов. Основные клинические и лабораторные показатели пациентов представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Основные клинические и лабораторные показатели пациентов с неонатальным сахарным диабетом

Table 2. Basic clinical and laboratory parameters of patients with neonatal diabetes mellitus

Показатель

№ пациента / Patient No.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Возраст / Age

21 год / years

5 лет / years

12 лет / years

2 год / years

10 лет / years

9 лет / years

9 лет / years

6 лет / years

3 год / years

1 год / year

1 год / years

5 лет/ years

2 мес. / months

2 мес./ months

Пол / Sex

Ж / F

M

Ж / F

Ж / F

Ж / F

Ж / F

Ж / F

Ж / F

M

M

Ж / F

M

Ж / F

Ж / F

Ген / Gene

ABCC8

KCNJ11

KCNJ11

ABCC8 + GCK

GCK

GATA6

WFS1

EIF2AK3

CACNA1D + PAX4

FOXP3

INSR

–

IGF1R

–

Вариант в гене / Variant in a gene

c.4139G>A p.Arg1379His

с.133_135del p.Аla45del

c.988T>C p.Tyr330His

c.756G>C p.Lys252Asn + c.483+26C>A

с.1039С>T p.Gln347

c.1477C>T p. Arg493*

c.2327A>T p.Glu776Val

c.1912C>T p.Arg638*

c.1189G>А p.Val397Ile + с. 467A>G p.His156Arg

c.1190G>T p.Arg397Leu

с.G839A p.Cys280Tyr

–

c.3904A>T p.Ser1302Cys

– –

Форма НСД / Form of NDM

ТНСД / TNDM

ПНСД / PNDM

ПНСД / PNDM

ТНСД / TNDM

ПНСД / PNDM

ПНСД / PNDM

ТНСД / TNDM

ПНСД (синдром Уолкотта – Раллисона) / PNDM (Walcott–Rallison syndrome)

ТНСД / TNDM

ПНСД (IPEX-синдром) / PNDM (IPEX syndrome)

ПНСД (синдром Донохью) / PNDM (Donohue syndrome)

ТНСД / TNDM

ПНСД / PNDM

ПНСД / PNDM

Гестационный возраст, нед. / Gestational age, weeks

38

–

39

29

37

36

24

38

36

38

40

25

41

36

Масса при рождении, г /  Weight at birth, g

3000

–

2400

990

1800

1440

550

3100

1860

2840

1760

830

3610

1420

Длина при рождении, см /  Length at birth, cm

51

-

50

38

43

44

28

49

45

51

45

31

53

38

Врожденные пороки и аномалии развития / Congenital defects and developmental anomalies

Да / Yes

Нет / No

Нет / No

Нет / No

Нет / No

Да / Yes

Нет / No

Да / Yes

Да / Yes

Да / Yes

Да / Yes

Нет / No

Да / Yes

Да / Yes

Возраст манифестации / Age of manifestation

3 мес. / 3 months

4 мес. / 4 months

2 мес. / 2 months

1 сут / 1 day

1 сут / 1 day

2 сут / 2 days

5 сут / 5 days

3 мес. / 3 months

13 сут / 13 days

1 сут / 1 day

1 мес. / 1 month

1 сут / 1 day

1 мес. / 1 month

1 сут / 1 day

Максимальный показатель глюкозы, ммоль/л / Maх indicator of glucose, mmol/l

29,0

26,3

27,0

31,0

35,7

27,0

37,5

30,0

52,0

35,0

30,0

15,4

35,5

27,9

Инсулин, мкМЕ/мл / Insulin, μIU/ml (N 1,9–10,0)

–

–

2,0

3,5

–

6,08

1,55

–

–

–

>302,0

–

–

0,12

С-пептид, нг/мл / C-peptide ng/ml (N 0,5–3,2)

0,8

0,1

0,2

2,6

1,2

2,18–4,64

0,3

0,2

0,6–3,53

0,1–3,53

>16,0

–

0,90–0,85

1,90

Примечание. ТНСД — транзиторный неонатальный сахарный диабет; ПНСД — перманентный неонатальный сахарный диабет.

Note. TNDM — transient neonatal diabetes mellitus; PNDM — permanent neonatal diabetes mellitus.

 

Неонатальный сахарный диабет

У 12 (85,7 %) детей отмечалось тяжелое, лабильное течение СД в дебюте заболевания, кроме того, 11 (78,6 %) пациентам потребовался перевод в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ). Тяжелые метаболические нарушения были основной причиной, обусловившей необходимость лечения пациентов в ОРИТ. У большинства детей имелись полиорганные повреждения, характеризующиеся вовлечением в патологический процесс дыхательной и центральной нервной систем. Одна пациентка с НСД длительно находилась в ОРИТ после оперативного лечения врожденного порока сердца.

Развитие классического диабетического кетоацидоза наблюдалось лишь в одном случае у пациента с ПНСД, обусловленном вариантом в гене KCNJ11, хотя периодическое появление кетонов в моче было отмечено у 4 детей в дебюте заболевания и позже, при этом показатели кислотно-основного состояния у них оставались в норме.

Большинство исследователей также отмечают, что развитие диабетического кетоацидоза у детей с НСД не характерно ввиду наличия антикетогенного эффекта, обусловленного чрезмерной гипергликемией и тяжелой дегидратацией, а также особенностями обменных процессов у новорожденных [5]. Диабетический кетоацидоз необходимо дифференцировать с гиперосмолярным гипергликемическим состоянием с отсутствием кетоза и ацидоза [19].

В литературе описаны случаи НСД с развитием кетоацидоза, в том числе тяжелой степени. Например, у пациента из Индии с гомозиготным вариантом в гене EIF2AK3 и верифицированным синдромом Уолкотта – Раллисона дебют НСД осложнился диабетическим кетоацидозом [30].

Это требует более детального изучения патогенетических механизмов и влияния антикетогенного эффекта на развитие кетоацидоза в данной возрастной популяции.

Молекулярно-генетическая характеристика пациентов с НСД

По результатам МГИ, проведенного 12 (85,7 %) пациентам, выявлено 14 различных вариантов в каузативных генах: ABCC8, KCNJ11, GCK, GATA6, WFS1, CACNA1D, EIF2AK3, FOXP3, PAX4, INSR, IGF1R. У 2 исследуемых были обнаружены парные варианты в двух различных генах, входящих в таргетную панель «Сахарный диабет – гиперинсулинизм». У 3 детей (пациенты № 8, 10, 11) с вариантами в генах EIF2AK3, FOXP3, INSR верифицированы синдромальные формы НСД. Еще 2 пациента (№ 12, 14) ожидают молекулярно-генетического подтверждения.

Молекулярно-генетическая характеристика пациентов с НСД представлена в табл. 3.

 

Таблица 3. Молекулярно-генетическая характеристика пациентов с неонатальным сахарным диабетом

Table 3. Molecular genetic characteristics of patients with neonatal diabetes mellitus

№ пациента / Patient No	Ген / Gene	Нуклеотид (положение в кДНК) / Nucleotide	Замена аминокислоты / Amino acid replacement	Генотип / Genotype	Тип варианта / Type of variant	Описание в литературе «+»/»–» / Description in the literature «+»/»–»	Частота аллеля (по gnomAD*) / Allele frequency (by gnomAD*)	Клиническая значимость вариантов по ACMG / Clinical significance of ACMG variants
1	ABCC8	c.4136G>A	p. Arg1379His	Гетерозигота / Heterozygote	Миссенс / Missense	+	0,00001	Патогенный / Pathogenic
2	KCNJ11	с.133_135del	p.Аla45del	Гетерозигота / Heterozygote	Делеция, без сдвига рамки / Deletion, no frameshift	–	–	–
3	KCNJ11	c.988T>C	p.Tyr330His	Гетерозигота / Heterozygote	Миссенс/ Missense	+	–	Вероятно патогенный / Likely pathogenic
4	GCK + ABCC8	c.483+26C>A c.756G>C	p.Lys252Asn	Гетерозигота / Heterozygote Гетерозигота / Heterozygote	Интрон / Intron Миссенс / Missense	+ –	0,00048 –	Вероятно доброкачественный / Likely benign Неопределенная значимость / Uncertain significance
5	GCK	с.1039С>T	p.Gln347	Гомозигота / Homozygous	Нонсенс / Nonsense	+	0,00019	Патогенный / Pathogenic
6	GATA6	c.1477C>T	p. Arg493*	Гетерозигота / Heterozygote	Нонсенс / Nonsense	+	–	Патогенный / Pathogenic
7	WFS1	c.2327A>T	p.Glu776Val	Гетерозигота / Heterozygote	Mиссенс / Missense	+	–	Доброкачественный / Benign
8	EIF2AK3	c.1912C>T	p.Arg638*	Гомозигота / Homozygous	Нонсенс / Nonsense	+	–	Вероятно патогенный / Likely pathogenic
9	CACNA1D + PAX4	c.1189G>А с. 467A>G:	p.Val397Ile .His156Arg	Гетерозигота / Heterozygote Гетерозигота / Heterozygote	Миссенс / Missense Миссенс / Missense	+ +	0,00003 –	Неопределенная значимость / Uncertain significance Неопределенная значимость / Uncertain significance
10	FOXP3	c.1190G>T	p.Arg397Leu	Гемизигота / Hemizygote	Миссенс / Missense	+	–	Вероятно патогенный / Likely pathogenic
11	INSR	с.G839A	p.Cys280Tyr	Гомозигота / Homozygous	Миссенс / Missense	+	–	Вероятно патогенный / Likely pathogenic
13	IGF1R	c.3904A>T	p.Ser1302Cys	Гетерозигота/ Heterozygote	Миссенс / Missense	–	–	Неопределенная значимость / Uncertain significance

 

Активирующие варианты в генах, кодирующих АТФ-зависимые K⁺-каналы (KCNJ11 и ABCC8), были выявлены у 4 пациентов.

Мутации в гене KCNJ11 обнаружены у 2 детей (пациенты № 2, 3) с перманентными формами НСД, одна делеция и одна миссенс-мутация, идентифицированная как вероятно патогенная. Еще у 2 пробандов с транзиторной формой НСД найдены миссенс-мутации в гене ABCC8. У ребенка с ТНСД, обусловленным патогенной мутацией в каузативном гене (пациент № 1), после длительной клинико-лабораторной ремиссии возник рецидив СД в возрасте 12 лет, у другого (пациент № 4), с ранее неописанной миссенс-мутацией неопределенной клинической значимости и вариантом в гене GCK имеет место клинико-лабораторная ремиссия заболевания.

Многообразие фенотипов, в том числе возникновение не только ПНСД, но и транзиторных форм, вероятно обусловлено различной степенью экспрессии генов. На высокий риск рецидива при ТНСД после длительной клинико-лабораторной ремиссии указывают большинство авторов, что мы и наблюдали у нашей пациентки [5, 9].

Особый интерес представляет семейный случай СД, ассоциированного с вариантом в гене GCK. У пробанда (пациент № 5) обнаружена гомозиготная инактивирующая мутация p.Q347Х (с.1039C>T), обусловившая развитие ПНСД. Аналогичный гетерозиготный вариант в каузативном гене был выявлен у матери и отца пробанда, а также бабушки по линии матери, что указывает на аутосомно-доминантный тип наследования заболевания в данной семье. Мать и отец девочки состоят в близкородственном браке. У всех членов семьи с подтвержденной мутацией был диагностирован СД в более старшем возрасте (17 лет, 32 года и 26 лет соответственно). Мать и бабушка пробанда получают инсулинотерапию в базис-болюсном режиме, в то время как у отца и его родственников СД компенсирован на фоне соблюдения диеты.

Сведения о гетерозиготных мутациях в гене GCK, приводящих к развитию СД типа MODY2, достаточно широко представлены в литературе. По данным крупных когортных исследований, проведенных в разных странах, СД типа MODY2 встречается с частотой 32–77,5 % случаев и занимает 1–2-е место среди моногенных форм СД [7, 26].

Гомозиготные и компаунд-гетерозиготные инактивирующие мутации в гене GCK достаточно редки, тем не менее в литературе описаны подобные случаи НСД, ассоциированного с вариантами в данном гене. Например, представлены сведения о 7 случаях ПНСД, обусловленных вариантами c.292C>T и c.781G>A в гене GCK у детей из Омана. При этом вариант c.292C>T был выявлен у 5 родственных пробандов [12].

Редкий гетерозиготный патогенный вариант c.1477C>T (p. Arg493*) в гене GATA6, приводящий к образованию стоп-кодона, был обнаружен у пациента № 6 с ПНСД, врожденным пороком сердца (стеноз аорты в области истмуса, открытый артериальный проток, открытое овальное окно), паховой грыжей и врожденным гипотиреозом. МГИ, проведенное родителям пробанда, аналогичных вариантов в гене GATA6 не выявило, что указывает на возникновение мутации de novo. Из анамнеза известно, что девочка родилась недоношенной, с низкой массой тела к сроку гестации и задержкой внутриутробного роста. Дефицит массы тела и низкорослость, в том числе при рождении, у пациентов с вариантами в гене GATA6 отмечают и другие исследователи [21, 33]. Кроме НСД у ребенка была выявлена экзокринная недостаточность. По данным мультиспиральной компьютерной томографии органов брюшной полости выявлены признаки аплазии желчного пузыря и гипоплазии поджелудочной железы. В настоящее время ребенок получает инсулинотерапию методом помпы и терапию ферментами.

Известно, что кроме СД мутации в генах семейства GATA ассоциированы с формированием врожденных пороков сердца, поджелудочной железы, аномалиями развития гепатобилиарной системы, а также другой патологией, в том числе эндокринной (низкорослость, гипотиреоз). НСД и агенезия поджелудочной железы у пациентов с мутацией de novo наблюдается чаще, чем у пациентов с вариантами, унаследованными от родителей [33]. В целом, по данным литературы, экстрапанкреатические проявления у пациентов с вариантами в гене GATA6 встречаются примерно в 3 % случаев НСД и более чем в 50 % случаев при аплазии поджелудочной железы [17].

Гетерозиготная миссенс-мутация c.2327A>T p.Glu776Val в гене WFS1 была найдена у пациента № 7 с ТНСД. Учитывая отягощенную наследственность, МГИ было проведено другим членам семьи. У матери пробанда выявлен аналогичный вариант в гене WFS1, у других членов семьи данное повреждение не обнаружено. Других симптомов, характерных для синдрома Вольфрама, на момент исследования у пациентки выявлено не было, однако принимая во внимание этапность в манифестации компонентов данного синдрома ребенок требует тщательного динамического наблюдения.

Рядом авторов также описан изолированный СД у членов нескольких семей с вариантами в WFS1. Например, при обследовании 408 пациентов с СД, манифестировавшим в детском возрасте и потребовавшим инсулинотерапии, варианты WFS1 были выявлены у 22 пробандов (4,2 %), чаще у пациентов от близкородственных браков [34]. Между тем мутация в гене WFS1 была ранее описана у пациентов с классическим синдромом Вольфрама [16].

Варианты в гене WFS1 могут приводить к различным фенотипам, от изолированных форм с одним компонентом до синдрома Вольфрама, являющегося тяжелым прогрессирующим заболеванием с аутосомно-рецессивным типом наследования и включающим в себя СД, несахарный диабет, атрофию зрительных нервов и нейросенсорную тугоухость, тяжелые дегенеративные нарушения, приводящие к дыхательной недостаточности центрального генеза на фоне атрофии ствола головного мозга, и почечной недостаточности [16].

Биаллельный (гомозиготный) вариант c.1912C>T (p.Arg638*) в гене EIFAK3, послуживший причиной развития ПНСД в структуре редкого генетического заболевания — синдрома Уолкотта – Раллисона, — выявлен у пациента № 8. Отцу и матери, состоящим в близкородственном браке, также проведено МГИ, по результатам которого у обоих родителей выявлен аналогичный вариант в гене EIFAK3 в гетерозиготном состоянии. В данном случае замена p.Arg638* в кодирующей части гена привела к образованию стоп-кодона в 638-м положении. Девочка родилась в срок, с нормальной массой и длинной тела (3100/49), диспропорциональным телосложением (умеренное укорочение верхних и нижних конечностей). СД манифестировал остро, на фоне ОРВИ в возрасте 3 мес. Типичные для синдрома Уолкотта – Раллисона признаки проявились после 2 лет (скелетная дисплазия, низкорослость, SDS роста (–3,1); задержка психоречевого развития; хронический гепатит с выраженной гиперферментемией (АЛТ 4164,4 мЕд/л, ЛДГ 2275 Ед/л); лабильное течение сахарного диабета с тяжелыми гипогликемиями.

В доступной нам литературе описаны единичные случаи заболевания, отличающиеся наличием тех или иных компонентов и возрастом их проявления. Наряду с СД часто описывают развитие хронического гепатита, в том числе с острой печеночной недостаточностью, почечную недостаточность, экзокринную дисфункцию поджелудочной железы, анемию, нейтропению. Встречается также низкорослость, грубая задержка психомоторного развития, мозжечковая атаксия. Именно биаллельные варианты в гене EIF2AK3 служат причиной этого редкого аутосомно-рецессивного синдрома [31].

Редкое сочетание двух миссенс-вариантов с неопределенной значимостью с. 467A>G p.His156Arg в гене PAX4 и c.1189G>А p.Val397Ile в гене CACNA1D найдено у пациента с ПНСД и врожденной нейро-сенсорной тугоухостью.

Мальчик (пациент № 9) родился недоношенным (36 нед.), с весом малым к сроку гестации. НСД манифестировал на 13-е сутки жизни, протекал лабильно, отмечалась длительная потребность во внутривенном введении инсулина. В дальнейшем переведен на подкожное введение инсулина методом помпы. В настоящее время потребность в инсулине у ребенка наблюдается при интеркуррентных заболеваниях или нарушении диеты.

С начала 2000-х годов активно публикуются работы, посвященные изучению функции генов PAX4 и CACNA1D, в том числе их связи с развитием нарушений углеводного обмена. Так, в 2007 г. впервые были опубликованы результаты исследования, посвященные ассоциации патогенных вариантов в гене PAX4 с развитием СД типа MODY, названным в последствии MODY [27]. В литературе описаны отдельные случаи MODY9 у детей и молодых людей. Самый юный пациент, информация о котором представлена в работе авторов из Китая — 19-месячный мальчик с гетерозиготной миссенс-мутацией c.487>T в 7-м экзоне гена PAX4, послужившей причиной развития MODY9 [35]. Роль гена CACNA1D в отношении развития нарушений углеводного обмена пока до конца не ясна. Известно, что этот ген кодирует кальциевые каналы L-типа, необходимые для функционирования β-клеток поджелудочной железы. Активно изучается связь вариантов в гене CACNA1D с развитием сахарного диабета 2-го типа. Есть целый ряд публикаций о связи мутаций в гене CACNA1D с развитием врожденного гиперинсулинизма, дегенеративных заболеваний нервной системы, эпилепсии, расстройств аутистического спектра, нарушений слуха [29].

Случаев НСД, ассоциированных с вариантами с. 467A>G p.His156Arg в гене PAX4 и/или c.1189G>А p.Val397Ile в гене CACNA1D, в доступной авторам литературе не найдено.

Гемизиготный миссенс вариант c.1190G>T (p.Arg397Leu) в гене FOXP3, локализованый в ДНК-связывающем С-терминальном forkhead-домене, найден у пациента № 10 и расценен основными предсказательными программами как патогенный. У матери пробанда выявлена аналогичная мутация в каузативном гене.

У ребенка с первых суток жизни выявлено повышение сахара крови с нарастанием в динамике до 33,6 ммоль/л, по данным кислотно-основного состояния отмечались признаки метаболического ацидоза. Повышение уровня гликемии сопровождалось глюкозурией (сахар в моче до 2000 мг/дл) и умеренной кетонурией (кетоны в моче 1,5 ммоль/л). Диагностирован НСД. При дальнейшем обследовании выявлены: аутоиммунная энтеропатия с тяжелым течением, аутоиммунный тиреоидит, специфическое поражение кожи, анемия, эозинофилия, врожденный первичный иммунодефицит. Аутоиммунная природа СД и аутоиммунного тиреоидита подтверждена результатами иммунологического исследования (антитела к ТПО 243,9 Мед/мл, N 0–30; антитела к ICA в положительном титре, антитела к GAD1,29 Ед/мл, N 0,0–1,0).

В связи с наличием у ребенка, страдающего НСД, аутоиммунного тиреоидита, тяжелой энтеропатии, признаков первичного иммунодефицита, выраженной эозинофилии был заподозрен IPEX-синдром и проведено МГИ, по результатам которого диагноз был подтвержден [11].

В настоящее время описано более 70 патогенных мутаций гена FOXP3, который является транскрипционным фактором, влияющим на деятельность регуляторных Т-клеток, отвечающих за поддержание аутотолерантности, и приводит к развитию множественных аутоиммунных заболеваний и тяжелого первичного иммунодефицита, который может привести к тяжелым септическим осложнениям и летальному исходу, что мы и наблюдали у нашего пациента [5, 15, 22].

Патогенный гомозиготный вариант гена INSR с.G839A: p.c280y (HGMD:СН010893), описанный ранее при инсулинорезистентности типа А, локализованный в 3-м экзоне β-субъединицы инсулинового рецептора, был обнаружен у пациентки № 11 с синдромом Донохью [3].

С рождения у ребенка были выявлены множественные микроаномалии развития (макроцефалия, диспропорциональное телосложение, укорочение конечностей, мышечная гипотрофия, acanthosis nigricans, гипертрихоз — оволосение лобковой области и подмышечных впадин, телархе, макрогенитализм, гипертрофированный клитор, пупочная грыжа, постоянное вправляемое выпадение участка прямой кишки), также обращали на себя внимание выраженные признаки лицевого дисморфизма — «лицо эльфа» (высокий лоб, большие выступающие глаза, широкая спинка носа, широкие ноздри, гиперплазия десен). Кроме того, у девочки был диагностирован врожденный порок сердца (стеноз клапана легочной артерии), визуализированы мультифолликулярные яичники по данным мультиспиральной компьютерной томографии.

С первого месяца жизни у пациентки отмечена гипергликемия, потребовавшая назначения инсулинотерапии. По данным гормонального исследования крови позже были выявлены запредельно высокие уровни инсулина и с-пептида (инсулин более 302,0 мкМЕ/мл, N 2,0–25,0; с-пептид выше 16,0 нг/мл, N 0,5–3,2). При мониторировании гликемии была отмечена выраженная вариабельность с тенденцией к гипогликемиям (глюкоза крови 1,7–22,0 ммоль/л). В дальнейшем ребенок был переведен на терапию препаратом бигуанидов, на фоне которой была достигнута стабилизация гликемии в пределах целевого диапазона.

По данным литературы, биаллельные варианты в α- и/или β-субъединицах в гене INSR характеризуются тяжелым полиморбидным течением и неблагоприятным прогнозом, что также подтверждают результаты нашего исследования [3, 10].

Еще один редкий, ранее не описанный гетерозиготный вариант (HG38, chr15:98957242A >T, c.3904A>T) p.(Ser1302Cys) (NM_000875.5) в гене IGF1R был обнаружен у пациента № 13 с НСД и врожденным гипотиреозом. Данный вариант расценивается основными генетическими предсказательными базами как имеющий неопределенную клиническую значимость.

В настоящее время представлена информация о связи мутаций в гене IGF1R с внутриутробной, постнатальной задержкой роста и развитием онкологических заболеваний. Публикации о нарушении углеводного обмена, связанного с вариантами в гене IGF1R, представлены в виде единичных клинических наблюдений [18]. Сведений о развитии НСД, ассоциированного с мутациями в данном гене, в доступной нам литературе не найдено.

ВЫВОДЫ

1. Большинство пациентов в представленном исследовании имеют изолированный НСД (78,6 %), у 3 детей заболевание верифицировано в структуре наследственных синдромов.
2. Клиническая гетерогенность НСД определяется целым рядом факторов, среди которых решающим является генетический, обусловливающий разнообразие фенотипов. По результатам МГИ выявлено 14 различных вариантов в каузативных генах.
3. Выявленные у пациентов новые варианты в генах CACNA1D и IGF1R, которые могут быть ассоциированы с развитием НСД, остаются малоизученными и требуют дальнейшего исследования.
4. Ранняя верификация формы НСД с помощью молекулярно-генетического анализа позволяет определить патогенетические механизмы заболевания, индуцирующие нарушение углеводного обмена, разработать персонифицированный план лечения, прогнозировать течение заболевания и предотвратить развитие тяжелых осложнений.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Благодарности. Авторы выражают благодарность всем сотрудникам и специалистам, проводившим молекулярно-генетическое исследование в ГНЦ РФ ФГБУ «НМИЦ эндокринологии» Минздрава России (Москва) и ФГБНУ «НИИ АГАР им. Д.О. Отта» (Санкт-Петербург), пациентам и их родственникам.

Вклад авторов. Все авторы внесли равный существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Источник финансирования. Молекулярно-генетическое исследование выполнено в том числе в рамках программы «Альфа-Эндо» при финансовой поддержке «Альфа-Групп» и фонда «КАФ».

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Информированное согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие законных представителей пациентов на публикацию медицинских данных.

ADDITIONAL INFO

Authors’ contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.

Acknowledgement. The authors are grateful to all responsible employees and specialists who conducted molecular genetic study at the National Research Center for Endocrinology (Moscow) and D.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology (St. Petersburg), patients and their relatives.

Funding source. Molecular genetic research was carried out, among other things, within the framework of the Alfa-Endo program with the financial support of Alfa Group and the KAF Foundation.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patient for publication of relevant medical information within the manuscript.

Об авторах

Дмитрий Олегович Иванов

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: doivanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0060-4168
SPIN-код: 4437-9626

доктор мед. наук, профессор, главный внештатный специалист-неонатолог Минздрава России, ректор, заведующий кафедрой неонатологии с курсами неврологии и акушерства-гинекологии ФП и ДПО

Россия, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

Лилия Викторовна Дитковская

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: Liliya-ditkovskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9407-817X
SPIN-код: 5771-0580

кандидат мед. наук, доцент кафедры детских болезней им. проф. И.М. Воронцова ФП и ДПО

Россия, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

Ольга Ивановна Марьина

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: olga210697@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5399-828X
SPIN-код: 2329-6271

ординатор кафедры детских болезней им. проф. И.М. Воронцова ФП и ДПО, ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России, Санкт-Петербург

Россия, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

Юрий Станиславович Александрович

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: Jalex1963@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2131-4813
SPIN-код: 2225-1630

доктор мед. наук, профессор, заведующий кафедрой анестезиологии, реаниматологии и неотложной педиатрии ФП и ДПО

Россия, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

Мария Евгеньевна Туркунова

Детская городская поликлиника № 44

Email: 89650505452@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5611-2026
SPIN-код: 7320-1136

врач-детский эндокринолог, кандидат мед. наук

Россия, Санкт-Петербург

Евгений Николаевич Суспицын

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: evgeny.suspitsin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9764-2090
SPIN-код: 2362-6304

доктор мед. наук, доцент кафедры общей и молекулярной медицинской генетики

Россия, 194100, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

Список литературы

Дополнительные файлы